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基于IP区分服务调度算法的研究

作　者: 曹结宝
导　师: 周井泉
学　校: 南京邮电大学
专　业: 电路与系统
关键词: 服务质量区分服务模型调度算法时延抖动
分类号: TN915.09
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 32次
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内容摘要

目前IP网络发展最为迅速,初期的目的只是为计算机间传输数据提供连接,因而业务比较单一,是一些简单的数据业务。随着英特网商业化,业务逐渐多样化。此时,传统的IP网络没有服务质量保证的弱点已经显示出来。为此,业界提出了IP QoS的概念,就是希望在IP网络上能对不同业务提供相应的QoS保证。IP QoS控制的本质在于资源的管理,即控制缓冲队列、链路带宽、网络资源的分配与使用,队列调度在网络传输控制中发挥着很大的作用,是IP QoS控制的核心技术之一,也是避免网络拥塞的重要手段。针对IP QoS的问题,IETF在早期提出了集成服务模型,该模型不适合核心网络,一般用在边缘网络。后来,为了克服集成服务模型的局限性,IETF于1998年提出了区分服务模型。本论文首先对区分服务模型的基本调度算法进行了全面的研究,分析了它们的优点和缺点,再根据区分服务模型的特点,提出了一种基于DWRR的改进算法DWRR_PQ。它的基本思想为:当分组到达区分服务域时,边缘路由器首先会对该分组分类、调度。如果该分组被标记为EF业务时,那么它就必须要经过流量控制的令牌桶过滤,如果令牌桶中有令牌则符合流量要求,就会通过PQ调度,立刻就会被转发出去,否则该分组就会被降级处理被重新标记,并且同时被送到其它的队列中去通过DWRR算法来调度;如果来到的数据包被标记为其他的AF或者BE业务,那么它首先就要通过DWRR算法的调度,被DWRR算法处理后再会被发送到PQ算法的中优先级或优先级低的队列中进行排队调度等待优先级算法的调度。该算法结合了DWRR和PQ两个算法的优点,为一些实时性要求高的业务提供了低时延低抖动的服务,同时还为一些对时间不敏感的业务提供了公平带宽的服务,避免了长期得不到服务的可能性。最后通过使用OPNET仿真软件对DWRR_PQ算法在吞吐量、时延、抖动等性能的仿真,证实了该算法的优越性。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-15
  1.1 课题的提出  8-9
  1.2 课题的研究现状和意义  9-14
  1.3 论文的研究内容和结构  14-15
第二章 IP QOS 技术概述  15-24
  2.1 QOS 的基本概念及功能  15-17
  2.2 IP QOS 的评价标准  17-19
    2.2.1 带宽  17
    2.2.1 时延  17-19
    2.2.3 丢包率  19
    2.2.4 抖动  19
  2.3 网络服务质量的模型  19-23
    2.3.1 InteServ 模型  19-21
    2.3.2 DiffServ 模型  21-23
  2.4 本章小结  23-24
第三章区分服务模型中的关键技术  24-36
  3.1 区分服务模型中的路由器结构  24-25
  3.2 报文的分类  25-29
    3.2.1 报文分类的字段  26-27
    3.2.2 区分服务模型的报文分类策略  27-29
  3.3 流量监管与整形  29-32
    3.3.1 流量监管  29-31
    3.3.2 流量整形  31-32
  3.4 拥塞管理机制  32-35
    3.4.1 拥塞管理  32
    3.4.2 常用的队列调度算法  32-35
  3.5 本章小结  35-36
第四章区分服务的队列调度策略  36-46
  4.1 区分服务的队列调度策略的提出  36-37
  4.2 DWRR_PQ 算法的基本思想  37-38
  4.3 DWRR_PQ 算法的实现  38-45
    4.3.1 令牌桶算法分析  38-41
    4.3.2 令牌桶算法描述  41-42
    4.3.3 DWRR_PQ 分组调度器的实现  42-44
    4.3.4 令调度策略的性能分析  44-45
  4.4 本章小结  45-46
第五章 DWRR_PQ 调度算法的仿真与数据分析  46-57
  5.1 OPNET 仿真流程  46-48
  5.2 网络的拓扑结构  48-49
  5.3 仿真实验与结果分析  49-56
    5.3.1 网络负载相同时调度性能的比较  49-53
    5.3.2 网络负载变化时调度性能的比较  53-55
    5.3.3 实验结论  55-56
  5.4 本章小结  56-57
第六章结束语  57-59
  6.1 论文工作总结  57-58
  6.2 展望  58-59
致谢  59-60
参考文献  60-62

基于IP区分服务调度算法的研究

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